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1、TD-LTE网络规划,Page1,培训目标,学完本课程后，您应该能：了解LTE商用网络愿景 了解LTE无线网络产品功能规划 了解LTE无线网络产品硬件规划 了解LTE无线网络产品其他相关问题规划,Page2,目 录,LTE商用网络愿景 LTE无线网络产品功能规划 LTE无线网络产品硬件规划 LTE无线网络产品其他相关问题规划,Page3,LTE商用网络愿景,LTE商用网络愿景LTE商用网络的需求LTE商用网络部署场景,Page4,LTE商用网络愿景,随着互联网的发展及其应用的普及，人们的生活与互联网的关系愈加紧密，对互联网的移动无线接入需求也越来越迫切。LTE凭借其高速率、高频谱利用率、网络结
2、构简单、现有移动通信系统可平滑演进等优点，成为移动互联网接入的首选技术。,Page5,LTE商用网络的需求,移动通信技术朝着宽带化方向发展：带宽200kbps GPRS/EDGE-2Mbps 3G-100Mbps LTE。LTE成为当前最先进、最主要的宽带移动通信技术，并将在未来IMT-Advanced中具有重要的地位。随着移动通信技术的不断创新以及与互联网应用的不断融合，移动互联网也从最初简单的文本浏览发展到当前与互联网业务深度融合的业务形式。移动互联网正凭借其出色的业务吸引力，逐步成为人们生活中不可或缺的一部分，成为LTE商用网络建设的主要推动力。,Page6,LTE商用网络部署场景,在移
3、动互联网强大需求的推动下，LTE商用网络在2010年开始部署，LTE初期部署主要会有以下两种场景。场景一：密集城区热点覆盖城市环境中，用户密度大同时对数据业务需求比较高的地区称为密集城区，LTE重点考虑部署于这种地区，用于满足用户高速数据业务的需求。这些区域一般比较分散，所以形成一个个的覆盖热点。从当前大量的市场数据分析来看，大多数的数据业务是由少数的基站承载，数据业务也主要是在室内发起的。相信未来的数据业务也将遵循这样的规律，业务主要集中在一些重点区域，譬如密集城区，有商场和办公室的城市中心，大型商业地区等。此时的用户大多数都在室内，主要使用数据卡、高端PDA上网，后期会有部分手持终端。,P
4、age7,LTE商用网络部署场景,场景二：大区域广覆盖这种覆盖使用少量的基站来提供速率及性能受限的服务目的是获得区域的广覆盖，这种覆盖下最高速率业务的性能不能得到有效的保障。主要是针对活动性较大的用户，他们不是较长一段时间固定于一个地方，地点会经常性地发生改变，对于这些用户，能够接入是首要的。,Page8,LTE商用网络部署场景,从当前的数据业务发展趋势来看，由于3G新技术的引入以及资费的调整，无线接入变得越来越高效和经济，使用无线数据业务的用户数快速增加。这种趋势将一直持续，用户渐渐改变通信习惯，大部分通信服务都将采用无线接入的方式。要为用户提供高效、快速、随时的通信服务，就需要这种广大区域
5、的覆盖。由于这种场景下的覆盖特点，决定了用户的终端将更多地使用手持终端，且需要支持多种接入技术，以便于在LTE覆盖不好的地区使用其他接入技术来获得服务。,Page9,LTE无线网络产品功能规划,基本功能 多网互操作功能,Page10,LTE无线网络产品功能规划,LTE无线网络产品的功能部分，主要包含LTE商用网络所需要的一些基本功能以及由于LTE网络重点部署密集城区而引起的多网互操作功能。其他一些高级功能，譬如VoIP等新业务功能，当网络发展到一定阶段才有需求。,Page11,基本功能,支持多种带宽配置，1.4、3、5、10、15、20MHz，支持运营商灵活配置。支持上行峰值速率50Mbit/
6、s，下行峰值速率100Mbit/s的处理及传输能力。用户从idle状态转换为active状态的时间控制在100ms以内。20MHz带宽下，每扇区支持VoIP用户数为400个，支持激活用户数为1200个。支持各种物理层过程，包括下行功率分配、上行功率控制、HARQ、资源动态调度、小区初搜、随机接入等。支持更完善的无线功能，包括调度、多天线技术、功率控制、无线资源管理、移动性管理、小区间干扰协调等。对于TDD模式，还有无线帧结构和特殊时隙的灵活配比功能。支持多种天线模式，包括发射/接收分集、空分复用、智能天线等。,Page12,TDD特有的功能规划,（1）灵活的帧结构配置在LTE标准中存在FDD和
7、TDD两种帧结构，两种帧结构都是10ms的帧长，每一子帧为1ms，不同之处仅在于TDD的帧结构可以部分子帧用于上行，部分子帧用于下行，且TDD帧结构中还包含了一个特殊子帧。帧结构的相似保证了FDD和TDD两种双工方式可以共享大多数无线技术。TDD双工模式下，支持7种不同的上下行时隙配比，且可以灵活配置，LTE无线网络产品规划初期可以考虑选取几种典型配置通过软件升级支持其他配置的方式。根据数据业务的初步需求考虑，上下行业务流量比一般为13左右，因此需要最少支持2D2U、3D1U这两种子帧配比。,Page13,TDD特有的功能规划,（2）智能天线技术协议中支持的多天线算法包括发射分集、开环空间复用
8、、闭环空间复用、多用户MIMO和波束赋形。TDD系统由于具有上下行信道互易性，可以利用上行信道来估计下行信道信息，所以可以使用非码本的波束赋形。在TD-SCDMA的规模试验中，为了克服天线阵列导致天面过宽的问题，采用8通道双极化天线来支持波束赋形，这样的双极化天线同样适合用于TD-LTE，可以同时支持单/双流自适应MIMO和波束赋形，既能获得分集增益又能获得赋形增益。,Page14,多网互操作功能,LTE的商用网络特点决定了其必然要求LTE产品支持覆盖引起的网络间互操作。网络间互操作既涉及技术问题，又与运营策略相关，如：如何在引导用户体验LTE网络带来的新业务和更高的服务质量的同时，维护原有G
9、SM和TD-SCDMA客户群的利益；如何最大化利用现有2G和3G网络的覆盖和优秀质量；运营商如何针对不同网络的特点制定相应的业务定位等。,Page15,多网互操作方案,Page16,LTE无线网络产品硬件规划,LTE基站硬件设计面临的挑战 产品分类及其建议 与现有网络产品共硬件的LTE基站平台规划,Page17,LTE无线网络产品硬件规划,LTE商用网络的高需求将给LTE无线网络产品硬件实现带来诸多挑战。LTE商用网络的高速率需求，决定了LTE基站产品需要具备3个显著特点：高带宽、高集成度和高功率效率。高带宽是为了追求基站的高性能；高集成度和高功率效率是为了基站具有更低的成本。,Page18,
10、LTE基站硬件设计面临的挑战,（1）宽频带给设计带来的挑战20MHz的宽带系统设计是LTE基站硬件设计的最大挑战。在宽带系统中，宽带收发信机设计、宽带系统基带处理、BBU与RRU之间的接口设计都有非常大的困难。（2）高峰均比LTE信号的高峰均比问题主要由QAM高阶调制和OFDM这两个技术导致。为了解决高峰均比的问题，LTE基站设计采用了峰均比抑制(CFR)技术。比较流行的技术是“限幅+滤波”技术，在信号质量符合要求的前提下，采用这种技术可以把LTE信号的峰均比降低45dB，获得峰均比低于8dB的信号。,Page19,LTE基站硬件设计面临的挑战,（3）高效率功放设计为了降低功放模块的成本、功耗
11、和体积，在基站设计中采用高效率功放设计技术势在必行。目前高效率功放设计技术主要包括PA线性化、Doherty和包络跟踪（ET）。（4）多天线技术LTE基站采用了MIMO、波束赋形等多天线技术。MIMO等多天线技术的采用，使得LTE基站产品必须具有多射频通道和强大的基带处理能力，这就大大提高了基站的硬件复杂度（特别是射频模拟部分）和实现成本。,Page20,LTE基站主要特点对比,Page21,LTE基站产品类型规划,依据LTE无线网络的特点，并结合目前主流运营商的站址资源、天面资源以及既有网络的现状，对LTE基站产品类型进行规划,Page22,4种LTE基站的规划,Page23,与现有网络产品
12、共硬件的LTE基站平台规划,GSM网络已经非常成熟，但仍需要扩容。TD-SCDMA网络也已基本成熟，并已逐步规模部署和应用。LTE基站产品规划需要考虑与TD-SCDMA、GSM设备共平台的能力，最大程度地保护网络设备投资成本。TD-LTE与TD-SCDMA在技术上有相似性，这里着重介绍这两者的共平台方案。TD-LTE与GSM共平台可以借鉴TD-LTE与TD-SCDMA的方案，但是共用程度可能不同。,Page24,TD-LTE与TD-SCDMA共享平台的可行性,共天线可行性基于当前宽带双极化天线方案，无论TD-LTE的天线模式是MIMO还是波束赋形，两种天线都可以实现共用共BBU可行性共RRU可
13、行性,Page25,共BBU的可行性,共机架、级连共用、双模BBU三种共BBU方案图所示双模BBU方案最佳。,Page26,共RRU可行性,TD-SCDMA和TD-LTE能否共用RRU需要考虑以下几个问题：带宽要求：受限于功放中ADC/DAC的带宽，目前功放模块一般最多支持30MHz，故共PA要求两者工作在最大不超过30MHz的相邻频段内，即TD-LTE（20MHz）+TD-SCDMA（10MHz）。PAR要求：两者均为高PAR系统，共用后信号PAR将进一步增加，对功放的线性度提出了更高的要求。功率要求：如果TD-LTE也采用8通道的智能天线模式，根据目前TD-LTE中20W功率的输出要求折算
14、，共PA后要求每通道输出3W（TD-SCDMA）+5W（TD-LTE）8W。,Page27,LTE无线网络产品其他相关问题规划,TD-SCDMA无线网络建设中遇到的一些问题对于LTE无线网络产品的规划非常具有借鉴作用。LTE终端规划 从TD-SCDMA的运营问题考虑LTE的网络运营规划 LTE TDD与LTE FDD产品统一规划、协调发展,Page28,LTE终端规划,根据LTE网络部署特点及发展规划，LTE终端可能的演进路线,USB接口数据卡,PCMCIA接口数据卡,Page29,LTE终端规划,根据LTE网络部署特点及发展规划，LTE终端可能的演进路线,家庭网关,Page30,LTE终端规
15、划,根据LTE网络部署特点及发展规划，LTE终端可能的演进路线,内置模块/手持终端/娱乐终端,Page31,终端演进路线,多模终端：在LTE网络部署初期，受网络规模的限制，无法实现大范围的连续覆盖。在这种情况下，为改善用户的数据业务体验，多模终端的存在就显得尤为重要。国内运营商已经部署了全国范围内的GSM/GPRS/EDGE、TD-SCDMA及CDMA网络，能够提供优质的语音业务及多种多样的增值服务。在LTE部署的不同阶段，允许LTE多模终端在没有LTE连接的情况下，自动切换到2G或者3G的网络，从而有效弥补LTE网络覆盖的不足，提供更好的用户体验。,Page32,LTE的网络运营规划-用户和
16、业务分级,在某些应用场景下，例如大规模集会、重大节日、突发灾难等，可能出现同时发起的接入请求过多，导致相互间碰撞的几率很大，引起用户呼叫无法接入，同时一些高优先级用户的接入请求及服务质量都不能得到保障。LTE运营规划中，考虑使用接入等级限制进行接入请求管理，运营商可以选择性地“限呼”某些用户，即禁止某种特定场景下的用户发起接入请求。在网络资源紧张的情况下，运营商可优先保证高等级用户的业务质量。,Page33,LTE的网络运营规划-TDD系统中下行对上行的干扰问题,TD-SCDMA网络中，由于DwPTS信号发射功率较大，可能出现NB1的DwPTS信号经过多次折射、反射的衰减后依然保持一定功率，若
17、该信号在NB-2接收UpPTS的时刻到达NB-2，将会对NB-2接收UpPTS信号造成严重干扰，以至无法正常接收。,Page34,LTE的网络运营规划-TDD系统中下行对上行的干扰问题,在TD-LTE系统中，对应TD-SCDMA中UpPTS的PRACH信号，也会受到同样的干扰，为避免这种干扰，存在两种规划方案。,Page35,LTE的网络运营规划,PRACH的频率与DwPTS的频率错开。因为DwPTS固定使用频带中的6个PRB（physical radio block），尽量让PRACH使用两侧边缘的载波，这样可以完全避免干扰。灵活配置PRACH的时域位置。灵活配置TD-LTE的特殊时隙，可以将GP设置为占9或10个符号将PRACH配置到其他上行子帧，譬如子帧2、3、4，以此使PRACH与DwPTS时间间隔较大，从而基本避免干扰。,Page36,LTE TDD与FDD产品统一规划、协调发展,LTE TDD与FDD技术具有很大的共通性，层2/层3以上的协议层技术完全相同，实现上基本可以共用。在LTE无线网络产品的规划过程中，要注意FDD与TDD之间的相互借鉴、相互促进，通过制定共同的技术规范和网络部署方案，引导设备厂商采取FDD/TDD共用软硬件平台的方式进行产品开发，从而加快LTE产品的成熟，同时保证LTE产品的稳定。,
